一种利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测系统及方法技术方案

本发明专利技术属于土壤修复技术领域，公开了一种利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测系统及方法，所述利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测系统包括：土壤收集模块、土壤检测模块、重金属含量分析模块、中央控制模块、蚯蚓培养基配制模块、翻耕模块、蚯蚓生活层构建模块、蚯蚓选择模块、蚯蚓清理模块、蚯蚓放养模块、蚯蚓生活层管理模块、蚯蚓收集模块。本发明专利技术通过对土壤中重金属的含量的检测实现对蚯蚓投放量的确定，进行土壤中重金属的去除的效果更好；使用厨余垃圾进行蚯蚓培养基的配制，能够实现蚯蚓培养基成本的降低以及对蚯蚓营养的供给；土壤修复完成后进行蚯蚓收集，能够减少蚯蚓过多对土壤的破坏，同时实现蚯蚓二次利用，降低修复成本。修复成本。修复成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测系统及方法


[0001]本专利技术属于土壤修复
，尤其涉及一种利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，土壤是人类赖以生存的重要自然环境，随着工业的快速发展，土壤的重金属污染问题日益突出，而且往往是几种重金属共存的复合污染，土壤污染修复日益受到重视。重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，直接危害人体健康，并导致环境质量恶化，其中土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性，污染物在土壤中移动性差，滞留时间长，不能被微生物降解的特点，经水植物等介质最终将影响人类健康，所以对种重金属污染土壤的修复是至关重要的。
[0003]目前有关土壤重金属的修复技术报道主要是对重金属稳定固化的物理或化学方法。但是目前土壤中重金属修复的生物修复方法存在修复效率低，耗时长的弊端。因此，亟需一种新的修复土壤重金属的生态系统及方法。
>[0004]通过上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测方法，其特征在于，所述利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测方法包括以下步骤：步骤一，通过土壤收集模块利用土壤收集程序进行待修复区域土壤的收集；通过土壤检测模块将收集的土壤置于烘干箱中，设定烘干温度为70-80℃进行1-2h烘干，对烘干土壤进行粉碎，研磨，过80目筛，得到粉末状土壤；称取1g粉末状土壤，加入40ml浓度为0.2mol/L的醋酸和柠檬酸混合溶液中，得到待检测液；将待检测液进行超声浸提处理1-2h；使用0.3um过滤器对浸提处理后的待检测液进行过滤，并使用0.2mol/L醋酸钠缓冲液调节pH值至4.5，实现收集的土壤的浸提处理，得到样本溶液；步骤二，将样本溶液注入集成微传感器的样本池中，所述集成微传感器的样本池的底部集成微传感器的工作电极、参比电极和对电极；将集成微传感器的电极导线与重金属检测仪连接，利用土壤检测程序采用差分脉冲溶出伏安技术进行电化学检测；将重金属检测仪获得的溶出伏安图和重金属检测结果进行存储和显示；步骤三，通过重金属含量分析模块将土壤样本划分为训练样本和测试样本，使用光谱仪获取训练样本和测试样本的激光诱导击穿光谱数据；构造基于堆叠式受限玻尔兹曼机深度学习技术的预测模型；将训练样本的激光诱导击穿光谱数据输入预测模型的堆叠式受限玻尔兹曼机构成的神经网络层，并分别对每一层的受限玻尔兹曼机进行无监督训练；将训练样本通过训练完成的堆叠式受限玻尔兹曼机提取的特征以及训练样本的土壤重金属含量输入预测模型的有监督人工神经网络层，对预测模型的有监督人工神经网络层进行有监督的训练；利用重金属含量分析程序将测试样本的激光诱导击穿光谱数据输入预测模型，完成对土壤中重金属含量的分析；步骤四，通过中央控制模块利用主控机控制所述利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测系统各个模块的正常运行；通过蚯蚓培养基配制模块利用蚯蚓培养基配制程序进行蚯蚓培养基的配制：采集厨余垃圾，用水冲洗，粉碎后干燥、混合均匀，得到厨余垃圾干粉；将厨余垃圾干粉、牛粪、甘蔗渣按照质量比为3:2:1的比例进行混合，得到混合物；将混合物堆放在15-35℃环境中进行发酵，发酵时间为20-30天；发酵结束后，取混合物进行检测，当混合物pH值为7.5～8.0时停止发酵，得到蚯蚓培养基；步骤五，通过翻耕模块利用翻耕程序在待修复区域铺设蚯蚓培养基，并将蚯蚓培养基翻入土壤中进行混匀；通过蚯蚓生活层构建模块利用蚯蚓生活层构建程序在待修复区域土壤上方进行覆膜，构建蚯蚓生活层；步骤六，通过蚯蚓选择模块利用蚯蚓选择程序进行养殖蚯蚓的选择；通过蚯蚓清理模块利用蚯蚓清理程序对蚯蚓肠内物质进行清理；通过蚯蚓放养模块利用蚯蚓放养程序依照土壤中重金属含量分析结果进行清理后蚯蚓的放养；通过蚯蚓生活层管理模块利用蚯蚓生活层管理程序对蚯蚓生活层管理的温度、湿度进行管理；步骤七，通过土壤收集模块利用土壤收集程序进行待修复区域修复后土壤的收集；通过土壤检测模块利用土壤检测程序对收集土壤的重金属含量进行检测；若土壤的重金属含量小于预设值，通过蚯蚓收集模块利用蚯蚓收集程序进行蚯蚓的收集。2.如权利要求1所述利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测方法，其特征在于，步骤一中，所述通过土壤收集模块利用土壤收集程序进行待修复区域土壤收集的方法，包括：(1)在待修复区域进行多个采样点的设置，所述采样点包括待修复区域的两个边缘点
以及一个中心点；(2)在采样点深翻土壤，分别将表层土壤、-10cm土壤、-20cm土壤以及-40cm处的土壤进行收集。3.如权利要求1所述利用养殖蚯蚓修复土壤重金属的生态检测方法，其特征在于，步骤二中，所述采用差分脉冲溶出伏安技术进行电化学检测的检测参数为：沉积电势-1.2V；沉积时间：60s，扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嫦娥，段昌群，付登高，潘瑛，李世玉，赵永贵，袁鑫奇，曾铭，张悦，张维兰，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：